哈薩克斯坦希望油田MKT地層的失穩造成鉆井過程復雜，引發固井蹩泵留水泥堵塞事故。通過對該區地質情況調查及巖性分析，結合現場鉆井過程MKT地層失穩的經驗教訓，分析MKT地層失穩的原因，提出解決的思路及對策，并制定了具體施工的方案用于鉆井過程，成功解決了該地層的井壁失穩問題。

希望油田屬北特魯瓦構造，在沉積環境上為濱海相沉積，其構造上部為第四系、白堊系、侏羅系以及三疊系，埋深一般在1000m左右； 二疊系上部（P2t、 P2kz 、P2uf），埋深一般為1400m～1500m，二疊系中部P1kg，埋深一般為1900m左右， 二疊系下部P1as，埋深一般為2400m左右； 石炭系中上部KT-I ，埋深一般為2740m左右， 石炭系中部MKT，埋一般為3100m左右， 石炭系下部KT-Ⅱ，埋深一般為3450m左右。

MKT地層以泥巖為主，主要以泥質灰巖、泥質粉砂巖、灰質泥巖、粉砂質泥巖、細砂巖、粉砂巖、灰質粉砂巖與其互層，2800~2900m井段還含有礫狀粉砂巖和礫巖。

問題及原因

MKT地層施工中出現的復雜情況主要有：MKT地層鉆進中出現扭距不穩，有打倒車甚至憋停轉盤現象；時有上提下放鉆具遇阻，接單根困難問題；在MKT地層鉆進過程震動篩巖屑量大，并攜帶到當下一地層；電測和下套管時遇阻，電測井徑該斷較大，存在糖葫蘆井眼現象；下完套管循環過程始終有鉆屑返出，不能有效清洗井眼；在固井注水泥和替水泥過程中經常出現高泵壓甚至蹩泵，造成固井事故等等。

問題及事故的原因是：鉆井中使用低密度鉆井液（小于1.12g/cm3）使得MKT泥巖段井壁穩定造成困難；MKT地層以泥巖為主，粘土礦物的表面水化膨脹和滲透水化膨脹導致垮塌；地層對排量影響敏感，即所說的速敏，而排量大則井徑大；鉆井液的流變性影響；油層套管環空間隙小，循環過程中，流體對井壁剪切沖刷嚴重，造成井壁剝落掉快始終不能清潔井眼；固井過程中由于前置液、水泥漿于鉆井液不同，鉆屑在環空小井眼或套管扶正器處堆積，導致循環不通而造成事故。

方案及措施

MKT地層，在該段施工密度要求（小于1.12g/cm3）受到限制的情況下，主要從提高鉆井液的抑制性、加強鉆井液的封堵護壁性降低表面水化能力、利用反滲透原理改變滲透水化壓力方向提高井壁的穩定性、嚴格控制失水小于4ml、使用較底的PH值7～8、控制適當的泥漿流變性、在泥漿液流很小沖蝕井壁的情況下獲得較清潔的井眼、優化鉆井參數縮短地層吸附水時間七個方面著手。

固井問題要做好井眼準備，做到起下鉆暢通無阻、電測下套管順利，在井眼較好的情況下仍有“灌香腸”現象，考慮固井用前置液的性質是否與地層不匹配，做好水泥漿的配方，使水泥漿有好的流變性，以防水泥漿提前稠化，在固井過程中，合理調整注水泥過程中的排量及替漿排量，有效降低U型管效應。

鉆井液體系需選用聚合物抑制-絡合鋁防塌-聚磺鉆井液體系，配方如表1所示。

采用綜合防塌技術，確保MKT地層井壁穩定。MKT地層防塌是根據該地層特點采用力學和化學及多元化措施相結合的防塌工藝技術，進入MKT(泥板層嚴重坍塌)地層前20~30米及時加入PLA-1絡合鋁防塌劑2%~3%，并在鉆進過程中繼續補充保持其含量在2%~2.5%以上，通過鋁絡合物強抑制劑的配位吸附作用及成膜作用，在井壁及鉆屑上牢固吸附成膜，從而穩固井壁，抑制鉆屑分散，達到防塌的目的。另外絡合物防塌泥漿可在濾餅中形成晶狀體沉淀物  減少濾液進入地層，起到阻止孔隙壓力傳遞、提高井下力學支撐井壁的作用。

多元化防塌選擇具有K+的聚合物（K-PAM,FA-367）包被抑制劑，它們之中的K+離子有很好的鑲嵌防塌能力，大分子處理劑，通過對地層層理、孔隙的填充封堵、大分子的多點吸附起到良好的穩定井壁的作用，加入多種復合降失水劑，改善泥餅質量，確保井壁穩定。

鉆進中嚴格控制泥漿上返速度，減緩了對井壁的剪切沖蝕破壞。通過防塌措施，第二輪完成井鉆進MKT地層在低密度條件下井壁穩定。全井段泥漿濾失量小于5 ml，泥漿密度不超設計密度。鉆完進尺后循環起鉆拉井壁，如遇阻卡要反復短拉直至暢通。電測和下套管前須用FA-367或FA-367、SPA-101打封閉，封閉井底300米井段。鉆進時泥漿性能：密度1.12g/cm3~1.14g/cm3、粘度：45~80S、失水4~5ml、泥餅0.5mm、切力2-4/5-9、PH值8～9、含砂量0.3%。

井塌技術措施要點：起鉆堅持灌好泥漿，鉆具起完后井筒內必須灌滿泥漿；控制泥漿密度及其性能的變化幅度；進入KT-1、MKT等易垮塌井段，要注意觀察井下情況，保持鉆井液性能的相對穩定，提高鉆井液的抑制性與護壁減阻性；發現掉塊要加強泥漿的抑制性，加大防塌劑的用量，并調整泥漿的流變性，及時將掉塊帶出地面；禁止在易塌井段高速起下鉆，以免抽汲過大或鉆具碰撞井壁而導致井塌；不能在同一井深長時間大排量循環鉆井液；三開以后就進入KT1地層（即產層），從鉆井過程來說應該進入完井的準備階段，因此，從鉆井液體系、鉆井液配制、鉆井液性能控制，鉆井參數選擇及操作都應該把平衡地層壓力抑制地層掉塊和垮塌作為重點。

完井技術措施主要有井眼準備、下套管作業技術、固井準備及固井。井眼準備在鉆達設計井深后，充分循環泥漿，直到振動篩上基本無鉆屑返出才能起鉆進行電測保證井眼通過能力，確保套管順利下井。下套管作業技術要求使用套管螺紋密封脂，用帶扭矩儀的液壓套管鉗上扣，根據井眼情況盡量少下，一般KT1井段3～5只，KT2井段3～5只，所有入井套管必須逐根檢查管內是否有堵塞物，嚴禁井口及管內落。固井準備及固井要提前做好現場水泥和水樣的送檢工作，干水泥的混拌采用雙級過濾；固井專門準備水罐配置藥品水，藥品水的配置應提前1～2天內完成，并在現場完成大樣的復試工作。

應用成果

希望油田MKT地層防塌技術基本解決了該地層的垮塌問題，解決了鉆井過程中因井垮引起的一系列復雜情況，提高了電測成功率，避免了由井眼準備問題造成的固井失敗，從而證明解決MKT地層垮塌的思路及技術方案是正確的。

根據現場施工的過程和結果，部分井的井徑擴大率比較大，還需進一步收集資料，提高認識，完善措施。對于MKT地層垮塌的機理，還有待于進一步研究分析，以便有效地指導現場實踐，最終形成一套徹底解決該區井垮的技術方案。

三開MKT地層（泥板層）井壁坍塌是希望油田存在的鉆井難題，現在基本得到解決，三開井徑比較規則。目前在希望油田共開鉆7口，完鉆5口，完井6口，平均機械鉆速3.76m/h。井身質量合格率100%，固井質量合格率100%，2008年固井質量合格率70.2%，如表2所示。